植物的呼吸作用（课）ppt课件

第四章植物的呼吸作用 第七节呼吸作用与农业生产 第二节呼吸代谢途径 第四节呼吸过程中能量的贮存和利用 第五节呼吸作用的调节和控制 第三节电子传递与氧化磷酸化 第六节呼吸作用的指标及影响因素 第一节呼吸作用的概念及生理意义 一 呼吸作用的概念呼吸作用 respiration 指生活细胞内的有机物 在一系列酶的参与下 逐步氧化分解为简单物质 并释放能量的过程 第一节呼吸作用的概念及生理意义 葡萄糖是植物细胞呼吸最常利用的物质 不能准确说明呼吸的真正过程 1 有氧呼吸 C6H12O6 6H2O 6O2 6CO2 12H2O 能量 呼吸作用释放的CO2中的氧来源于呼吸底物和H2O 所生成的H2O中的的氧来源于空气中的O2 2 呼吸过程为其它化合物合成提供原料 如 呼吸与植物激素的关系 3 为代谢活动提供还原力 4 增强植物抗病免疫能力植物受到病菌侵染或受伤时 呼吸速率升高 分解有毒物质或促进伤口愈合 一 呼吸途径的多样性 第二节呼吸代谢途径 1 EMP 糖酵解 定义 过程 意义2 发酵作用 无氧呼吸 定义 过程 意义3 三羧酸循环 TCA循环 定义 过程 意义4 磷酸戊糖途径 定义 过程 意义 呼吸代谢的多样性 是植物在长期进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现 其要点是呼吸代谢 对生理功能 的控制和被控制 E活性 过程 而且认为该过程受到生长发育和不同环境条件的影响 二 意义 第三节电子传递与氧化磷酸化 1 电子传递链2 氧化磷酸化3 末端氧化酶 第四节呼吸过程中能量的贮存和利用 1 贮存能量 主要高能磷酸键 其次为硫酯键 分解1G生成30个ATP 能量利用效率约33 2 剩下能量以热能形式散失 2 利用能量 33 2 的能量用于各种生命活动 如 矿质营养及有机物的吸收和运输 细胞分类和分化 生长 运动 开花 受精和结实等 3 光合作用和呼吸作用的关系 P141 第五节呼吸作用的调节和控制 1 巴斯德效应和糖酵解的调节2 三羧酸循环的调节3 腺苷酸能荷的调节 第六节呼吸作用的指标及影响因素 一 呼吸作用的指标 1 呼吸速率 respiratoryrate 又称呼吸强度 respiratoryintensity 单位时间内单位鲜重或干重植物组织释放的CO2或吸收O2的量 单位有 mg g 1 h 1 molg 1 h 1等 2 呼吸商 respiratoryquotient R Q 又称呼吸系数 respiratorycoefficient 指植物组织在一定时间内 释放CO2与吸收O2的数量比值 R Q是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标 二 呼吸商的影响因素 呼吸底物的性质 呼吸底物为糖类 而又完全氧化时 为 R Q 6CO2 6O2 1 2 若呼吸底物是富含氢的物质 如蛋白质或脂肪 则呼吸商小于1 如 油料种子萌发初期 棕榈酸先氧化为蔗糖 R Q 4CO2 11O2 0 36 3 若呼吸底物是富含氧的物质 如有机酸 则呼吸商大于1 如以苹果酸为例 R Q 4CO2 3O2 1 33 2 氧气供应状态 若糖类在缺氧情况下进行酒精发酵 呼吸商大于1 异常的高 若在呼吸过程中形成不完全氧化的有机酸 呼吸商小于1 如G不完全氧化成苹果酸 R Q 2CO2 3O2 0 67 三 呼吸速率的影响因素 一 内部因素的影响1 不同植物种类 呼吸速率不同 2 同一植物的不同器官或组织 呼吸速率不同 1 温度温度主要是影响呼吸酶的活性而影响呼吸速率 在最低点与最适点之间 呼吸速率随温度升高而加快 超过最适点 呼吸速率随温度升高而下降 二 外界条件的影响 呼吸作用最适温度 是指能长期维持较高呼吸速率的温度 呼吸作用最适温度是25oC 35oC 最高温度是35oC 45oC 呼吸作用最低温度则依植物种类不同有较大差异 呼吸作用的最适温度比光合作用的最适温度高 巴斯德效应 有氧条件下 酒精发酵受抑制的现象 氧浓度在10 20 之间全部是有氧呼吸 当氧浓度低于10 时无氧呼吸出现并逐步增强 无氧呼吸的消失点 无氧呼吸停止时的最低氧含量 10 左右 氧饱和点 2 氧气 长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到伤害 1 无氧呼吸产生酒精 酒精使细胞质的蛋白质变性 2 无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少 植物要维持正常的生理需要就要消耗更多的有机物 3 没有丙酮酸氧化过程 正常合成代谢缺乏原料 3 二氧化碳外界二氧化碳浓度增加 呼吸速率会减慢 4 水分 5 机械损伤机械损伤显著加快组织的呼吸速率 第七节呼吸作用与农业生产 一 种子的呼吸与贮藏1 种子形成与呼吸种子形成过程中呼吸速率是逐步升高的 到了灌浆期呼吸速率达到高峰期 此后呼吸速率便逐渐下降 成熟种子的最大呼吸速率与贮藏物质最迅速的时期相吻合 2 种子的安全贮藏与呼吸作用 油料种子的安全含水量是8 9 以下淀粉种子的安全含水量是12 14 以下安全含水量内水为束缚水 呼吸E活性降到极限 呼吸极微弱 粮食贮藏需降低呼吸速率的原因 呼吸速率高 会消耗大量有机物 呼吸放出的水分使粮堆湿度增大 呼吸加强 呼吸放出的热量使粮温升高 反过来又增强呼吸 同时高温高湿微生物迅速繁殖 最后导致粮食变质 种子安全贮藏的条件 1 晒干 进仓种子的含水量不得超过安全含水量2 通风和密闭 冬季或晚间开仓 冷风透过粮堆 散热散湿 梅雨季节进行全面密闭 以防外界潮湿空气进入3 气体成分控制 适当增加CO2和降低O2含量 或抽出粮仓空气充入N2 二 果实 块根 块茎的呼吸作用与贮藏 一 果实的呼吸作用与贮藏1 果实的呼吸作用呼吸跃变 re spiratorycli macteric 果实成熟到一定时期 呼吸速率突然升高 最后突然下降的现象 苹果 香蕉 梨 番茄 柠檬 菠萝 橙 实验证明 呼吸跃变产生的原因与乙烯的释放密切相关 且依赖于抗氰呼吸 2 果实贮藏的条件 1 降低温度 推迟呼吸跃变产生的时间如荔枝0 1oC只能贮存10 20天 而低温速冻可保存6 8个月 香蕉贮藏的最适温度11 14oC 苹果4oC 2 增加环境中CO2和N2浓度 降低O2浓度 降低呼吸跃变产生的强度 二 块根 块茎的呼吸作用与贮藏块根 块茎在贮藏期间处于休眠状态 贮藏条件 1 温度 甘薯块根安全贮藏温度为10 14oC 马铃薯2 3oC 2 气体成分 自体保藏法 3 适当提高环境湿度 有利于保鲜 三 呼吸作用与作物栽培 1 许多栽培措施是为了保证呼吸作用的正常进行如早稻浸种催芽时 用温水淋种和时常翻种 水稻的露 晒田 作物的中耕松土等 2 作物栽培中的许多生理障碍与呼吸直接相关 如 涝害淹死植株 是因为无氧呼吸过久累积酒精而引起中毒 干旱和缺钾使作物的氧化磷酸化解偶联 导致生长不良甚至死亡 低温导致烂秧 是因为低温破坏线粒体的结构 呼吸 空转 能量缺乏 引起代谢紊乱 习题 名词解释末端氧化酶交替氧化酶等底物磷酸化和氧化磷酸化P O比戊糖磷酸途径等呼吸商呼吸链TCA循环等巴斯德效应问答题1 光合作用和呼吸作用有何区别联系 2 有